精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
任意のスイッチング電源設計で, の物理的なデザインPCB回路基板 が最後のリンク. デザイン方法が不適切であるならば, the PCB は、あまりに多くの電磁干渉を放射して、電源が不安定に働く原因になります. 各ステップで注意を要する事項は以下のとおりです.
回路図からPCB設計への流れ
コンポーネントパラメータを設定します。
パラメータ設定
隣接するワイヤ間の距離は、電気的安全要件を満たすことができなければならない。そして、操作および生産を容易にするために、距離はできるだけ広くなければならない。最小間隔は、許容される電圧に少なくとも適していなければならない。配線密度が低い場合は、信号線間隔を適切に増加させることができる。高いレベルと低いレベルの間に大きなギャップを持つ信号線に対しては、間隔はできるだけ短くし、間隔を大きくする必要がある。通常、トレース間隔を8 milに設定します。
パッドの内側孔の端部とプリント基板の縁部との間の距離は1 mmより大きくなければならず、処理中にパッドの欠陥を回避することができる。パッドに接続されたトレースが薄い場合、パッドとトレースとの間の接続は、ドロップ形状に設計されるべきである。この利点は、パッドが剥離し易くないことであり、トレース及びパッドは容易に切断されないことである。
コンポーネントのレイアウト
回路設計が正しく，プリント回路基板が正しく設計されていなくても，電子機器の信頼性に悪影響を及ぼすことを実証した。
例えば、プリント基板の2つの細い平行線が近接していると、伝送線路の端子に信号波形と反射ノイズの遅延が生じる。パフォーマンスは低下するので、プリント回路基板を設計するとき、あなたは正しい方法を採用することに注意を払うべきです。
各々のスイッチング電源は、4つの電流ループを有する。そして、電源電圧ループループ入力ループ
入力コンデンサは、近似DC電流によって充電され、フィルタキャパシタは主に広帯域エネルギー蓄積として機能する同様に、出力フィルタキャパシタはまた、出力整流器から高周波エネルギーを蓄積すると同時に、出力負荷ループのDCエネルギーを除去するために使用される。
したがって、入出力フィルタキャパシタの端子は非常に重要である。入力および出力電流ループは、それぞれフィルタコンデンサの端子からの電源に接続されるべきである入出力ループと電源スイッチ／整流器ループとの間の接続がコンデンサに接続されていない場合、端子は直接接続され、ACエネルギーは入力または出力フィルタコンデンサによって環境に放射される。
整流器のパワースイッチとAC回路の交流回路は、高振幅の台形電流を含んでいる。これらの電流の高調波成分は非常に高い。周波数は、スイッチの基本周波数よりもはるかに大きい。ピーク振幅は連続入出力直流電流の5倍の振幅となる。遷移時間は通常50 ns程度である。
これらの2つのループは電磁干渉に最も傾向があるので、これらのACループは電源の他のプリントラインの前にレイアウトされなければならない。各ループの3つの主要な構成要素は、フィルタコンデンサ、電力スイッチまたは整流器、インダクタまたは変圧器である。お互いの隣に配置し、それらの間の現在のパスをできるだけ短くするためにコンポーネントの位置を調整します。
スイッチング電源配置を確立する最良の方法は、その電気設計に類似している。最良の設計プロセスは以下の通りである。
変圧器2を置く。パワースイッチ電流ループ3を設計する。出力整流器電流ループ4を設計する。交流回路に制御回路を接続する
回路の機能単位に従って出力負荷ループおよび出力フィルタを設計するときに、入力電流源ループおよび入力フィルタを設計することは、回路のすべての構成要素をレイアウトするとき、以下の原則を満たさなければならない
a.ファースト, 考慮する PCB サイズ. 時 PCB サイズが大きすぎる, 印刷ラインは長くなる, インピーダンスが増える, アンチノイズ能力が低下する, そして、コストが増加しますif the PCB サイズが小さすぎる, 放熱は良くない, 隣接する行は簡単に妨害される. 回路基板の最良の形状は長方形である, アスペクト比は3 : 2または4 : 3です, 回路基板の端部にある部品, 一般に回路基板の縁から2 mm以下である
b.デバイスを配置する際には、将来のはんだ付けを考慮しない
c.各機能回路の中心構成要素を中心とし、その周囲にレイアウトを行う。構成要素は、PCB上で均等に、きちんとかつコンパクトに配置されるべきであり、部品間のリードおよび接続を最小化および短縮し、デカップリングコンデンサは、デバイスのVCCに可能な限り近くなければならない
d.高周波数で動作する回路では、部品間の分配パラメータを考慮すべきである。一般に、回路はできるだけ並列に配置する必要がある。このように、それは美しいだけでなく、インストールして、溶接するのも簡単で、量産が簡単です
e.回路の流れに応じて各機能回路ユニットの位置を調整し、レイアウトが信号循環に便利であり、信号は可能な限り同じ方向に保たれる
f.レイアウトの第1の原則は、配線速度を確実にして、装置を動かすとき、飛んでいる線の接続に注意して、接続関係で装置を一緒に置くことです
g.ループ面積をできるだけ小さくし、スイッチング電源の放射妨害を抑える
配線
スイッチング電源は高周波信号を含む。PCB上の任意の印刷ラインは、アンテナとして機能することができます。プリントラインの長さおよび幅はそのインピーダンスおよびインダクタンスに影響し、それによって周波数応答に影響を及ぼす。DC信号を通過するプリントラインであっても、隣接するプリントラインからの無線周波数信号と結合し、回路の問題を引き起こし（そして、干渉信号を再び放射する）ことができる。
したがって、AC電流を通過する全ての印刷ラインは、できるだけ短くて広いように設計されなければならない。そして、それは印刷ラインおよび他の電源ラインに接続している全てのコンポーネントが非常に近くに置かれなければならないことを意味する。
プリントラインの長さはそのインダクタンスおよびインピーダンスに比例し、幅はプリントラインのインダクタンスおよびインピーダンスに反比例する。長さは、印刷ラインの応答の波長を反映する。長さが長いほど、プリントラインが電磁波を送受信する周波数が低くなり、無線周波数のエネルギーを放射することができる。
プリント基板電流の大きさに応じて、電力線の幅を大きくしてループ抵抗を小さくしようとする。同時に、電源線と接地線の方向を電流方向と一致させ、アンチノイズ能力を高めることができる。
接地はスイッチング電源の4つの電流ループの最下段の枝である。回路の共通の基準点として重要な役割を果たし，干渉を制御する重要な方法である。このため、レイアウト時に接地線の配置を注意深く考慮する必要がある。様々な接地を混合することで不安定な電源供給を引き起こす。
チェック
配線設計が終了した後は、設計者が設計したルールに従って配線設計が成立しているか否かを注意深くチェックする必要があり、同時に確立されたルールがプリント基板製造工程の要件を満たしているか確認する必要がある。一般的に、線と線、線、および部品パッドと線をチェックしてください。スルーホール、部品パッド、スルーホール、スルーホール、スルーホールからの距離が合理的であるか、生産要件を満たしているかどうか。
電力線と接地線の幅が適切であるかどうか、PCBの接地線を広げる場所があるかどうか。注意:いくつかのエラーは無視できます。例えば、いくつかのコネクタのアウトラインの一部がボードフレームの外側に配置されると、間隔をチェックするときにエラーが発生しますさらに、トレースおよびビアが変更されるたびに、銅は再メッキされなければならない。
レビューは、デザインルール、層定義、線幅、間隔、パッド、およびビア設定を含む“PCBチェックリスト”に基づいています。また、デバイスレイアウトの合理性、電力およびグランドネットワークのルーティング、高速クロックネットワークの見直しに焦点を当てるべきである。配線とシールド、デカップリングコンデンサの配置、接続など。
デザイン出力
ガーバーファイルのエクスポートの注意
a.出力層としては、配線層（底層）、シルクスクリーン層（トップシルクスクリーン、ボトムシルクスクリーンを含む）、ソルダーマスク（ボトム半田マスク）、ドリル層（底層）、ボーリングファイル（NCドリル）などが挙げられる。
b.シルクスクリーン層のレイヤーを設定するときは、パーツタイプを選択しないでください。トップ層（底層）とアウトライン、テキスト、シルクスクリーン層のラインを選択します
c.イン PCB設計, 各層の層を設定する場合, 選択してボードのアウトライン. シルクスクリーン層のレイヤーを設定するとき, 部品タイプを選択しない, 最上位（最下位）レイヤーとシルクスクリーンレイヤーの輪郭とテキストを選択します。
